Устройство для предъявления учебной информации Советский патент 1986 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относ 1тся к техническим средствам обучения и может быть использовано на лекционных и практических занятиях при изучении преобразователей сигналов автоматизирован- ных систем управления, систем связи и вычислительной техники.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем обеспечения возможности наблю- дения процессов квантования непрсрьш- ных сигналов, установления связи между реальными элементами и их обозначением на схеме, между изменением номиналов элементов схемы и соответству- ющими реакциями.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генратор 1 низкой частоты, потенциометригшский датчик 2 и выполненный в виде инте- гратора 3 приемник квантованного сигнала, объединенные в блок 4 исследуг-, емых сигналов, генератор 5 прямоугольных импульсов, коммутатор 6, делитель 7 частоты, генератор 8 пилообразного напряжения, элемент 9 сравнения, элемент И 10, коммутатор 11, состоящий из коммутационньк элементов 12- 21 и переключателя 22, и индикатор 23

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Предусмотрены три режима работы: Квантование по времени,, Квантование по уровню, Квантование по времени /и по уровню. Выбор режима работы осуществляется путем нажатия соответствующей клавиши переключателя 22. В любом из трех режимов смотрена возможностзь получения- осци- ллрграмм напряжения н определения параметров сигналов на входах и выходах устройств, участвующих в преобразовании непрерывного сигнала, Подключение осциллографа или соответ- ствующего измерительного прибора индикатора 23 осуществляется путем нажати клавиши одного из элементов 12-21, Наличие перестраиваемых элементов коммутатора 11, а также генератора , датчика 2, генератора 5 и делителя 7 позволяет получать качественные и количественные оценки процессов квантования непрерьшньк сигналов при достаточно широких диапазонах изменения номиналов элементов схемы квантования

В режиме Квантование по времени осуществляется квантование низкочас

0

5

5 О 0 5

0

тотного синусоидального (или другой формы) сигнала, вырабатываемого генератором . Квантование осуществляется управляемой ключев,-ой схемой коммутатора 6, на один вход которой подается квантуемый сигнал, на другой- управляющие прямоугольные импульсы с делителя 7, подключенного своим входом к выходу генератора 5. Осцилло- напряжений всех сигналов, в том числе и восстановленного в приемнике квантованного сигнала интегратора 3, демонстрируются с помощью телеосциллографа в индикаторе 23, По, осциллограммам устанавливается как форма, так и параметры соответствующих сигналов (амплитуда, частота, длительность и т,п. ) . В данном режиме демонстрируется (или исследуется в зависимости от вида и целей проводимых занятий j практическое применение вьшодов теоремы В,А,Котельнико- ва при построении квантователей ; влияние изменения частоты следования прямоугольных импульсов, вырабатываемых генератором 5, на качество восстановленного сигнала интегратора 3) влияние изменения длительности прямоугольных импульсов, вырабатьшаемых генератором 5, на качество восстановленного сигнала j определение динамического диапазона входных сигналов квантователя (минимальной и максимальной амплитуды низкочастотного квантуемого сигнала, вырабатываемого генератором 1),

В режиме Квантование по уровню . осуществляется квантование сигнала датчика 2 с промежуточным преобразованием: амплитуда сигнала на входе кван-- тователя-длительность сигнала промежуточного преобразования-число импульсов в пачке на выходе квантователя,Прямо- угольные импульсы с генератора 5 по- даюуся на входы делителя 7 и элемента 10, Импульсы с делителя 7 используются для запуска генератора 8, ко- ;Торый: совместно с элементом 9 осуще- ствляет промежуточное преобразование. Сигнал с выхода генератора 8 подается на вход элемента 9, в котором он сравнивается по амплитуде с кванту- )tM сигналом, поступающим через комг мутатор 1 от потенциометрического датчика 2, Длительность импульса на выходе элемента 9 определяется промежутком времени от момента запуска генератора 8 до момента сравнения

амплитуд квантуемого сигнала и сигнала на выходе генератора 8, Промежуточный сигнал с выхода элемента 9, поступая на вход элемента 1 О,разрешает формирование выходного сигнала квантова- теля-пачки прямоугольных 1 1пульсов, число которых определяется уровнем квантуемого сигнала (и длительностью промежуточного сигнала. Получение осциллограмм напряжений в контрольных точках и определение параметров соответствующих сигналов производится с помощью телеосциллографа, подключенного к входам и выходам элементов квантователя через коммутатор 11. В данном режиме можно демонстрировать (или исследовать влияние частоты запуска генератора 8 на длительность и точность преобразования j влияние нелинейности характеристики генератора 8 На точность преобразования j влияние параметров импульсов генератора 5 на качество квантования j методику определения шага и ошибки квантования по уровню, динамического диапазона кван- туемых сигналов и других характеристик квантования,

В режиме Квантование по времени и по уровню сигнал с генератора 1 сначала квантуется по времени управ- ляемой ключевой схемой коммутатора 6 (аналогично описанному ,а затем подвергается квантование по уровню с промежуточным преобразованием (так же, как это производилось для сигна- ла, снимаемого с датчика 2. Для рехода в этот режим в коммутаторе 11 элемент 17 коммутируется с элементом 22 и элементом 12 с элементом 20«

в режиме Квантование по времени и по уровню, кроме перечисленных для первых двух режимов, можно иллюстрировать влияние длительности промежуточного преобразования на точность квантованияJ характер методиче- ских ошибок, возникающих при цифровом преобразовании.

Предлагаемое устройство позволяет исследовать и демонстрировать процес- сы, протекающие в электронных схемах, обладает более широкими дидактичес0

5 О

кими возможностями и лучше учитывае 1 специфику ряда близких по предмету дисциплин (таких как автоматизированные системы управления, вычислительная техника, связь и др.), так как обеспечивает большую наглядность при анализе процессов в аналоговых и импульсных электронных схемах как в процессе чтения лекций, так и при проведении практических занятий, что позволяет значительно повысить эффективность усвоения учебного материала.

Формула изобретения

Устройство для предъявления учебной информации, содержащее генератор низкой частоты, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены потенциометрический датчик, интегратор и последовательно включенные генератор прямоугольных импульсов, делитель частоты, генератор пилообразного напряжения, элемент сравнения, элемент И и второй коммутатор, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом индикатора, входом интегратора и вторым входом элемента сравнения, а второй,третий,четвертый,пятый,шее- i той, седьмой, восьмой, девятый и десятый входы - с выходом элемента сравнения, выходом генератора пилообразного напряжения, первым выходом делителя частоты, выходами генератора прямоугольных импульсов, первого коммутатора, генератора низкой частоты н потенцнометрического датчика, вторым выходом делителя частоты и выходом интегратора соответственно, второй вход первого коммутатора подключен к второму выходу делителя частоты, первый вход элемента И соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов и входом делителя частоты, а второй вход - с выходом элемента сравнения, вход генератора пилообразного напряжения соединен с вторым выходом делителя частоты.

Редактор Л.Пчелинская Заказ 3022

Составитель А.Карлов Техред В.Кадар Корректор Л.Патай

Тираж 455 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул. П роектная,4

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может . быть использовано на лекционных и практических занятиях при изучении преобразователей сигналов автоматизированных систем управления, систем связи и вычислительной техники. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства при изучении электронных схем. Сущность изобретени;- основана на использовании в устройстве последовательно включенных генератора прямоугольных импульсов, делителя частоты, генератора пилообразного напряжения, зле- мента сравнения, логического элемента И, коммутатора, а также приемника квантованного сигнала, выполненного в виде интегратора, и потенциометри- ческого датчика. Коммутатор обеспечивает выбор режима работы и индикацию состояния элементов квантователя. За счет обеспечения перенастройки элементов и выполнения схемы устройства на прозрачной подложке, устройство обеспечивает обзор элементов монтажа. 1 ил. с (О (Л to со сд 00